Количественное определение лекарственных веществ представляет собой совокупность методов, направленных на установление содержания действующих компонентов в лекарственных препаратах, субстанциях и биологических жидкостях. Целью количественного анализа является обеспечение соответствия концентрации активного вещества установленным фармакопейным требованиям, что имеет решающее значение для эффективности и безопасности фармакотерапии.
Методы количественного анализа в фармацевтической химии основаны на точных химических, физико-химических и физико-аналитических измерениях, позволяющих определять количество вещества с высокой степенью достоверности и воспроизводимости.
Титриметрические методы (объемный анализ) занимают центральное место в фармацевтической практике благодаря простоте и точности. Основой метода является реакция между анализируемым веществом и стандартным раствором реагента известной концентрации. В зависимости от типа химической реакции различают:
К преимуществам титриметрических методов относятся высокая точность (погрешность не более ±0,2 %), простота выполнения и возможность стандартизации. Однако они требуют строгого соблюдения условий реакции, точного подбора индикаторов и чистоты реактивов.
Гравиметрический метод основан на измерении массы вещества, выделенного в виде осадка или выпаренного продукта реакции. Он отличается высокой точностью, но трудоёмок и требует длительного времени. Примером является определение сульфат-ионов в лекарственных субстанциях в виде сульфата бария, или определение содержания металлов в виде оксидов.
Гравиметрический анализ используется преимущественно для стандартизации исходных веществ, когда требуется высокая точность и стабильность результата. Погрешность метода не превышает ±0,1 %.
Физико-химические методы основаны на измерении физических свойств веществ, изменяющихся в зависимости от их концентрации.
1. Спектрофотометрия — один из наиболее распространённых методов. Она основана на измерении степени поглощения света веществом при определённой длине волны. Согласно закону Бугера–Ламберта–Бера, поглощение прямо пропорционально концентрации раствора. Метод используется для определения витаминов (А, Е, В₂, С), сульфаниламидов, антибиотиков, алкалоидов и других веществ.
2. Флуориметрия — разновидность спектрального анализа, основанная на измерении интенсивности флуоресценции. Метод обладает высокой чувствительностью и применяется для определения микроколичеств веществ, например, рибофлавина, хинина, тетрациклина.
3. Поляриметрия — основана на способности оптически активных веществ вращать плоскость поляризации света. Измерение угла вращения позволяет определить концентрацию веществ, таких как глюкоза, фруктоза, аминокислоты и другие оптически активные соединения.
4. Потенциометрия — метод, основанный на измерении электродного потенциала в зависимости от концентрации определяемого иона. Применяется для титриметрического анализа, а также для определения pH растворов и содержания ионов водорода, калия, натрия, хлора.
5. Кондуктометрия — метод измерения электрической проводимости раствора, позволяющий определять концентрацию электролитов и проводить титрование в системах, где невозможно использовать индикаторы (например, при сильном окрашивании раствора).
6. Хроматографические методы — высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) и газовая хроматография (ГХ) обеспечивают количественное определение сложных смесей и многокомпонентных лекарственных форм. Определение концентрации осуществляется по площади пика на хроматограмме. Эти методы отличаются высокой селективностью, скоростью и возможностью автоматизации.
Биологические методы применяются для веществ, активность которых трудно определить химическим путём, например, антибиотиков, гормонов, витаминов, ферментов. Суть заключается в сравнении физиологического эффекта исследуемого образца с действием стандартного препарата.
Примеры включают биотестирование пенициллина по его способности подавлять рост микроорганизмов, определение активности инсулина по снижению уровня глюкозы в крови лабораторных животных. Эти методы характеризуются высокой биологической достоверностью, но требуют строгого контроля условий эксперимента и стандартизации.
Современная фармацевтическая химия активно внедряет автоматизированные и гибридные методы анализа, сочетающие точность физико-химических методов с компьютерной обработкой данных.
К числу таких методов относятся:
Надёжность количественного анализа зависит от правильности подготовки образцов, чистоты реактивов, стабильности стандартных растворов и корректности измерений. Для оценки достоверности применяются методы статистического контроля — вычисление среднего значения, стандартного отклонения, доверительных интервалов и коэффициента вариации.
Результаты количественного анализа служат основой для стандартизации лекарственных веществ, разработки нормативной документации и контроля качества на всех стадиях технологического процесса — от синтеза субстанции до выпуска готового препарата.